解析版-人教版高中化学选修四第四章-电化学基础测试题

解析版-人教版高中化学选修四第四章-电化学基础测试题解析版-人教版高中化学选修四第四章-电化学基础测试题解析版-人教版高中化学选修四第四章-电化学基础测试题资料仅供参考文件编号：2022年4月解析版-人教版高中化学选修四第四章-电化学基础测试题版本号：A修改号：1页次：1.0审核：批准:发布日期：绝密★启用前人教版高中化学选修四第四章电化学基础测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分分卷I一、单选题(共10小题,每小题分,共40分)1.下列关于电解池的叙述中，正确的是()A．电解池中的闭合回路仅是由电子的定向移动形成的B．金属导线中，电子从电源的负极流向电解池的阳极，从电解池的阴极流向电源的正极C．在电解质溶液中，阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动D．相同时间内，阳离子在阴极上得到电子与阴离子在阳极上失去电子的总数相等【答案】D【解析】外电路电子的定向移动和内电路电解质溶液中的阴、阳离子的定向移动，形成电解池的闭合回路，A错误；金属导线中，电子从电源的负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极，B错误；电解池中阴离子向带正电荷的阳极移动，阳离子向带负电荷的阴极移动，C错误；相同时间内，根据电子守恒，阳离子在阴极上得到电子与阴离子在阳极上失去电子的总数相等，D正确。2.将物质的量浓度相等的CuSO4溶液和NaCl溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液的pH随时间t变化的曲线如图所示，则下列说法中不正确的是()A．AB段产生氯气，析出铜B．整个过程中阳极先产生Cl2，后产生O2C．BC段阳极产物是Cl2D．CD段电解的物质是水【答案】C【解析】根据放电顺序，阴离子：Cl－>OH－>SO42-，阳离子：Cu2＋>H＋>Na第一阶段：电解CuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑；第二阶段：电解CuSO4溶液：阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，两式相加得到总反应式：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑；第三阶段：电解H2O：2H2O2H2↑＋O2↑。所以AB段阳极产物为氯气、阴极为铜，A正确；BC段阳极产物为氧气、阴极为铜，C错误；CD段电解的物质是水，D正确；整个过程中阳极先产生Cl2，后产生O2，B正确。3.铁在下列四种情况中腐蚀速率判断正确的是()A．a＞b＞c＞dB．b＞a＞d＞cC．d＞c＞b＞aD．b＞d＞a＞c【答案】B【解析】金属电极在原电池和电解池装置中，腐蚀规律为电解池阳极腐蚀>原电池负极腐蚀，金属被保护效果规律是原电池正极保护<电解池阴极保护。a、b、d装置是原电池，c装置是电解池。a装置中铁作负极，在氯化钠溶液中铁发生吸氧腐蚀，Fe失电子变成离子进入溶液，加快铁腐蚀的速度；b装置中铁作负极，在硫酸溶液中铁发生析氢腐蚀，Fe容易失电子变成离子进入溶液，腐蚀的速度最快；c装置中铁作电解池的阴极，在外加电源的作用下，铁被保护腐蚀速度最慢；d装置构成金属的吸氧腐蚀，铁作正极，锌作负极，锌易失电子而使铁受到保护，但保护效果不如c装置，综合以上可得腐蚀速率为b＞a＞d＞c4.铁生锈是一种常见的自然现象，其主要化学反应方程式为4Fe＋3O2＋xH2O===2Fe2O3·xH2O。如图为一放在水槽中的铁架，水位高度如图所示。最容易生锈的铁架横杆是()A．①B．②C．③D．④【答案】C【解析】铁的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，后者是铁腐蚀的主要原因。电化学腐蚀中最常见的是在中性和弱酸性条件下的吸氧腐蚀，图中③处接触空气最多，最符合吸氧腐蚀发生的条件，所以腐蚀最快。④处不存在电解质溶液，只能发生化学腐蚀，①②处接触溶液中含氧量少，吸氧腐蚀机会也少。5.把物质的量均为mol的CuCl2和H2SO4溶于水制成100mL的混合溶液，用石墨作电极电解，并收集两电极所产生的气体，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同。则下列描述正确的是()A．电路中共转移个电子B．阳极得到的气体中O2的物质的量为molC．阴极质量增加gD．电解后剩余溶液中硫酸的浓度为1mol·L－1【答案】A【解析】根据放电顺序，阴离子：Cl－>OH－>SO42-，阳离子：Cu2＋>H＋，知该电解过程分为两个阶段：第一阶段：电解CuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑；第二阶段：电解H2O：2H2O2H2↑＋O2↑。阳极开始产生Cl2，后产生O2，阴极开始生成Cu，后产生H2，根据电子守恒：Cl2～2e－～Cu,2H2～4e－～O2，可知n(Cu2＋)＝n(Cl2)＝mol,2n(O2)＝n(H2)又因为两极收集到的气体在相同条件下体积相同，即n(Cl2)＋n(O2)＝n(H2)，所以n(H2)＝mol，n(O2)＝mol，n(Cl2)＝mol，则转移电子数＝×2＋×4)×NA＝，A正确、B错误；阴极析出铜mol，即g，C错误；电解后溶液的体积未知，不能计算，D电解后。6.某原电池装置如图所示。下列有关叙述中，正确的是()A．Fe作正极，发生氧化反应B．负极反应：2H＋＋2e－===H2↑C．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变D．工作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl－)增大【答案】D【解析】活泼金属Fe作负极，发生氧化反应，Fe－2e－===Fe2＋，A、B错误；正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故右侧烧杯中溶液的pH增大，C错误；原电池盐桥中Cl－向负极移动，以中和左侧烧杯中溶液产生的正电荷Fe2＋，NaCl溶液中c(Cl－)增大，D正确。7.按下图装置实验，若x轴表示负极流出的电子的物质的量，则y轴应表示()①c(Ag＋)②c(NO3A．①③B．③④C．①②④D．②【答案】D【解析】在这个原电池中，负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：Ag＋＋e－===Ag，a棒质量减少，b棒增重，c(Ag＋)减小，c(NO3-))不变；每流过2mol电子时溶解56gFe，析出216gAg，溶液的质量减小。随着电子的增加，只有c(8.由于具有超低耗电量、寿命长的特点，LED产品越来越受人欢迎。下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关叙述正确的是()A．a处通入氧气，b处通入氢气B．该装置中只涉及两种形式的能量转化C．电池正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．P－型半导体连接的是电池负极【答案】C【解析】根据LED中电子移动方向可判断N－型半导体与电池负极相连，a处为负极，应通入氢气，b处通入氧气，P－型半导体与电池正极相连，A、D错误；该装置主要涉及化学能、电能、光能三种形式的能量转化，B错误；在KOH溶液中，正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正确。9.根据反应：2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag，设计如图所示原电池，下列说法错误的是()A．X可以是银或石墨B．Y是硫酸铜溶液C．电子从铜电极经外电路流向X电极D．X极上的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag【答案】B【解析】由反应2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag知铜为负极，则X为正极，X材料为活动性比铜弱的金属或非金属导体，A正确；电解质溶液应含Ag＋，B错；在原电池中，电子从负极经外电路流向正极，C正确；Ag＋在正极X上得电子，Ag＋＋e－===Ag，D正确。和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)＝mol·LA．原混合溶液中c(K＋)为2mol·L－1B．上述电解过程中共转移6mol电子C．电解得到的Cu的物质的量为molD．电解后溶液中c(H＋)为2mol·L－1【答案】A【解析】阳极反应为4OH－＋4e－===2H2O＋O2↑，阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu、2H＋＋2e－===H2↑；根据阴、阳两极上转移电子相同可列出2n(Cu)＋2n(H2)＝4n(O2)，则n(Cu)＝(1mol×4－1mol×2)÷2＝1mol，C错误；溶液中c(K＋)＋2c(Cu2＋)＝c(NO3-)，则c(K＋)＝2mol·L－1，A正确；根据阳极反应，产生LO2，转移4mol电子，B错误；根据电极反应，阳极消耗4molOH－，阴极消耗2molH＋，电解后溶液中c(H＋)＝2mol÷L＝4mol·L二、双选题(共4小题,每小题分,共20分)11.(双选)银锌蓄电池是一种高能电池，它的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，放电时的电极反应式如下：正极：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2。下列判断正确的是()A．锌为负极，氧化银为正极B．锌为正极，氧化银为负极C．原电池工作时，负极区溶液pH增大D．原电池反应的化学方程式为Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag【答案】AD【解析】根据电极反应，锌失电子被氧化，为负极，Ag2O得电子被还原，是正极，A正确、B错误；负极反应中OH－被消耗，负极区溶液的pH减小，C错误；合并电极反应式得总化学方程式：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag，D正确。12.（双选）一个原电池总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池材料及电解质可能是()【答案】CD【解析】原电池总反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu可分为Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)，Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)，发生氧化反应的一极为原电池的负极，发生还原反应的一极为原电池的正极，因此，负极材料只能为Zn，正极上Cu2＋放电还原为铜，电解质为可溶性的铜盐，正极材料为活泼性比Zn弱的Cu、Fe、C、Pt等。可选C、D。13.(双选)铜锌原电池(如下图所示)工作时，下列叙述正确的是()A．该装置能将化学能转化为电能B．Cu为负极，发生氧化反应C．在外电路中，电子从锌电极流向铜电极D．盐桥中的Cl－移向CuSO4溶液【答案】AC【解析】如图装置构成Zn－CuSO4－Cu原电池，A正确；活泼金属Zn作为负极，Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反应，B错误；原电池中电子从负极(Zn)→导线→正极(Cu)，C正确；正极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，CuSO4溶液中铜离子浓度减小，为使溶液保持电中性，盐桥中的K＋移向CuSO4溶液，D错误。14.(双选)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A．处理过程中银器一直保持恒重B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C．该反应过程中Al失去电子D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl【答案】BC【解析】处理方法属于原电池原理的应用。铝的活泼性大于银，银器为正极，Ag2S被还原生成单质银，B正确；铝为负极，失电子，电极反应式：Al－3e－===Al3＋，C正确；黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为金属Ag，处理过程中银器的质量逐渐减小，A、D错误。分卷II三、非选择题(共4小题,每小题分,共40分)15.铅蓄电池是典型的可充型电池，电池总反应：Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42-2PbSO4＋2H2放电时，正极的电极反应是__________________；电解液中H2SO4的浓度将变______；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加________g。【答案】PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42-===PbSO4＋2H【解析】放电时正极上发生还原反应，由总电池反应知，发生还原反应的物质为PbO2，产物为PbSO4，同时消耗H2SO4，故正极反应：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42-===PbSO4＋2H16.蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2，用该蓄电池电解(阴、阳极均为惰性电极)M(NO3)x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗g水。(1)电解时，电解池的阳极应连接________(填序号)。A．NiO2B．FeC．Fe(OH)2D．Ni(OH)2(2)电解M(NO3)x溶液时某一极质量增至mg，金属M的相对原子质量的计算式为__________(用m、x表示)。(3)此蓄电池电解含有molCuSO4和molNaCl的混合溶液100mL，转移相同量的电子时，阳极产生气体__________L(标准状况)，电解后溶液加水稀释至1L，溶液的pH为________。【答案】(1)A(2)50mx(3)2【解析】(1)电解池的阳极应连原电池的正极，故连NiO2。(2)蓄电池工作时，消耗g水，通过mol电子，由得失电子守恒知mxM＝M＝50mx(3)通过电子mol，首先产生molCl2，转移电子的物质的量为mol，然后发生4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，产生O2：0.02mol-0.01mol4＝mol，V气＝mol＋mol)×L·mol－1＝L。产生n(H＋)＝mol×4＝mol，c(H17.酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉、二氧化锰、氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得到多种化工原料。回答下列问题：(1)该电池的正极反应式为_______________________________________________________，电池反应的离子方程式为________________________________________________________。(2)维持电流强度为，电池工作5min，理论消耗Zn______g。(已知F＝96500C·mol－1)【答案】(1)MnO2＋e—＋H＋===MnOOHZn＋2MnO2＋2H＋===Zn2＋＋2MnOOH(2)【解析】(1)酸性锌锰干电池中锌是负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋。碳棒为正极，二氧化锰得到电子，正极电极反应式为MnO2＋e－＋H＋===MnOOH，总反应式为Zn＋2MnO2＋2H＋===Zn2＋＋2MnOOH。(2)维持电流强度为，电池工作5min，则通过的电量是Q＝It＝×300s＝150C，因此通过电子的物质的量是150C965000C·mol18.某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。请回答：Ⅰ．用图1所示装置进行第一组实验。（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是（填字母序号）。A.铝B.石墨C.银D.铂（2）N极发生反应的电极反应式为。Ⅱ．用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，观察到与第一组实验